【正文】 之后能迅速復原 ， 使其傳遞誘餌的感覺較為靈敏。用碳纖維增強塑料還可以制成漁具的卷鈾 ， 其重量不超過 l40 克 ， 但它的疲勞強度高 ， 耐摩擦 ， 因而使用壽命長。 網(wǎng)球拍 復合材料制成的網(wǎng)球拍 ， 輕而堅 、 剛性大 、 應變小 、 可降低球與球拍接觸時的偏離度 。 同時 。 CFRP 的阻尼性好 ， 可延長腸線與球的接觸時間 ， 使網(wǎng)球獲得較大的加速度。例如 ， 木制球拍的接觸時間為 ， 鋼制品為 ， CFRP為 ， 相對應的球的初速度則分別為 /時、 /時和 /時。 羽毛球拍 碳纖維增強復合材料剛成的羽毛球拍其特點是重量輕、剛性大、避免了木制品因其剛性不足而造成的斷把現(xiàn)象 .同時它還具有與上述網(wǎng)球拍一樣的優(yōu)點。 賽車 用石墨纖維長絲制成的管材可用來制造比賽車或通用自行車的車架 ， 其特點是重量輕 ， 比鋼制架可減重 50%左右 ， 使自行車的總重量減輕 15%。 碳纖維與玻璃纖維混合增強復合材料可用來制造越野賽汽車 ， 它的特點是重量輕。用金屬材料制造的同樣車體的總重量為 公斤 ， 用 CFRP 制造時為 公斤 ， 用 GPRP 制造時重量可減輕到 11 至 。 滑雪板 用碳纖維增強復合材料制造的滑雪板 其特點是剛性大 、 耐摩擦 ， 在轉彎、斜坡和越野賽中腳底用力較小。用 CFRF 制造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大 ,重量輕 ， 一般在 150 克左右。 其他用途 碳纖維增強復合材料在體育用品方面還可以制造動力雪撬用的彈簧板、洋弓、箭、跳竿、冰球棒、游艇、賽艇、賽艇槳、帆船桅桿、摩托車零件、登山用品以及滑翔機、人力飛機等。 產(chǎn)品市場供應預測 高性能碳纖維漁具、網(wǎng)球拍、高爾夫球桿具有耐熱好、質量輕、強度高等特點，深受廣大體育愛好者的歡迎。在國外碳纖材料漁具以經(jīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料的魚竿，國內(nèi)市場已接受此類產(chǎn)品，碳纖漁具正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料的漁具。 全世界釣魚桿的需求約為每年 2020 萬副，而碳纖材料的魚竿還不到 800 萬副，市場空缺非常明 顯。全世界碳纖魚竿的主要產(chǎn)地有美國，德國，日本，中國。其中中國的數(shù)量最低，且出口占比較大的份額。隨著未來休閑文化的流行，釣魚必將是最流行的休閑活動。而且此類愛好者年齡結構大約在 30—— 60 歲，有一定的經(jīng)濟基礎，未來必將是碳纖魚具的發(fā)展黃金時間。 網(wǎng)球拍在 1960 年，木質球拍幾乎占了所有的網(wǎng)球拍市場。到了1970 年代，金屬的球拍取代了多數(shù)的木質球拍。今日，是復合材料 12 的天下，如碳纖維，玻璃纖維，克維拉纖維，高張力碳纖維、鈦，超剛性碳纖維等材料單獨使用或混合使用。因為這些材料與木或鋁比起來更輕，更硬，更耐用也更能 吸收震蕩與振動。這些材料同時也讓制造廠商在球拍的硬度，球感，擊球性能的設計上有更大的伸展空間。 現(xiàn)代網(wǎng)拍制造業(yè)中已使用了接近宇航工業(yè)和軍事工業(yè)產(chǎn)品的材質。近二十年來，金屬材料和化學材料的高水平提升為網(wǎng)拍制造奠定了堅實基礎。當然，這些新材料和新技術的應用，不僅是商業(yè)產(chǎn)品激烈競爭所制致，更是網(wǎng)球運動飛速進步所需。目前，碳纖維，玻璃纖維，克維拉纖維，高張力碳纖維、鈦，超剛性碳纖維等材質已大量使用到網(wǎng)拍制造材質之中。越來越堅硬的球拍被不斷制造出來，以適應擊打出更快速，更有力的球來。 碳纖維高爾夫球桿是體育休閑用品中 最重要的項目， 2020 年生產(chǎn)碳纖維高爾夫球桿約用去 3500r 碳纖維，占世界碳纖維總消耗量的15%左右。 13 第三章 產(chǎn)品方案與生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案 普通碳素釣竿 ； 高碳釣竿 ； 高碳海竿 ； 碳纖魚箱 ； 普通碳素網(wǎng)球拍 ； 高碳網(wǎng)球拍 ； 普通碳素高爾夫球桿 ； 高碳高爾夫球桿等產(chǎn)品。 生產(chǎn)規(guī)模 年產(chǎn)碳纖維體育用品 1000 萬件 。 其中 年產(chǎn)各類規(guī)格的普通碳素釣竿 20 萬 件 ，各類規(guī)格的高碳釣竿 15 萬 件 ，高碳海竿 15 萬 件 ，碳纖魚箱 5萬 件 ，普通碳素網(wǎng)球拍 20萬 件 ，高碳網(wǎng)球 拍 15 萬 件 ，普通碳素高爾夫球桿 5萬 件 ，高碳高爾夫球桿 5萬 件 。 14 第四章 工藝技術方案 技術方案選擇 秉著“爭創(chuàng)一流品質產(chǎn)品，全面滿足顧客要求，不斷進步，持續(xù)改進”的質量方針，使企業(yè)立身于國際市場。生產(chǎn)的產(chǎn)品嚴格按規(guī)定標準執(zhí)行，本產(chǎn)品選擇的工藝設備技術先進，具有巨大的市場發(fā)展?jié)摿Α? 生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝比選 碳纖維制品 的生產(chǎn) 是指將碳纖維按不同方向 、 不同層數(shù)鋪設出制品形狀 ， 在一定壓力和溫度下固化成型 ， 而復合材料成型工藝 ， 較常見的有以下 5種 。 裱糊成型工藝 它是用手工將預 浸料裱糊在模具上，然后固化成型。此法最大的優(yōu)點是工藝裝備簡單，手工完成比較復雜的操作，能加工出形狀復雜的零件，適用于小批量生產(chǎn)；缺點是生產(chǎn)效率低，勞動條件差，勞動強度大。 纖維纏繞成型工藝 它是開發(fā)最早的連續(xù)成型工藝，即纖維通過樹脂膠槽浸上樹脂后按照一定的規(guī)律纏繞在轉動的芯模上，然后經(jīng)加熱使膠液固化成型。它的一個突出特點是能夠按照制品的受力情況，將纖維按一定規(guī)律排布，從而充分發(fā)揮纖維的強度，獲得輕質高強的制品；在工藝上能實現(xiàn)連續(xù)化、機械化生產(chǎn)，并且生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，勞動強度小， 15 適用于制造圓柱體、球 體及某些正曲率回轉體或筒形制品。 拉擠工藝 它是發(fā)展速度較快的一種成型工藝，即纖維通過樹脂槽浸漬樹脂后進入加熱模具固化，制成各種各樣不同形狀的型材。其優(yōu)點是能一次壓制出形狀復雜、尺寸準確的零件 ,生產(chǎn)率高 ，但工藝裝備復雜，不適于制備批量小、尺寸大的產(chǎn)品。 編織成型工藝 三維編織的過程是參加編織的所有纖維都沿同一方向排列，然后每根纖維束都沿自己的方向偏移一個角度互相交織形成織物的過程。采用三維編織的復合材料具有整體性和力學的合理性兩大特點，其在剪切強度、抗沖擊損傷特性等性能方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的層合復合材 料，因此采用編織結構的復合材料發(fā)展迅速。 三維編織分圓機和方機兩種，用這兩種機器可以編織出許多復雜的編織物。但這些復雜形狀大多來源于兩種基本形狀 —— 長方體和厚壁的圓管。 樹脂傳遞模壓工藝 （ RTM） RTM（ resin transfer moulding)工藝是 9 0 年代最熱門的一種成型工藝，即先將增強材料做成預成型件放入封閉模具中，在真空和壓力的條件下，樹脂被注入模具而固化成型。 工藝方案 本項目成型工藝方案選用“樹脂傳遞壓工藝 （ RTM）”其特點是： （ 1）工藝過程簡單，避免了預浸料這 一中間環(huán)節(jié)； 16 （ 2）低壓注膠，節(jié)約了附加設備的費用； （ 3）封閉式模具操作，作業(yè)環(huán)境清潔； （ 4）易于實現(xiàn)自動化和計算機控制； （ 5）制件表面質量好。 因此，本項目成型工藝選定 RTM 方案， RTM 法可以實現(xiàn)復雜形狀的一次整體性成型，從而簡化了產(chǎn)品結構，并且減少了產(chǎn)品組成零件和聯(lián)接零件的數(shù)量，因而能有效地減輕產(chǎn)品重量，降低工藝消耗和提高產(chǎn)品的使用性能。 RTM法成型形狀復雜的制品比較方便。因為樹脂在固化前具有一定的流動性，纖維很柔軟，能依模具形成所要求的形狀和尺寸。這對單件和小批量產(chǎn)品尤為方便，是金屬制品工藝無 法相比的。真空輔助 RTM工藝制造的碳纖維自由形態(tài)的纖維浸潤性好，層間結合力高，力學性能良好。 真空輔助 RTM 工藝裝置主要由樹脂注射機、成型模具、抽真空設備三部分組成。 樹脂注射機由計量泵、注射頭組成。計量泵含有樹脂泵、固化劑泵及計量裝置。樹脂及固化劑經(jīng)計量泵按一定的比例加壓輸入注射頭中，經(jīng)注射頭混合后注入模具。這種方法注射速度易于控制，樹脂和固化劑只在注射頭中混合，因而可長期存放，且注射結束后易于清洗。 成型模具采用鋁合金制造，鋁合金模具使用壽命長（ 25000 次），表面質量良好。模 具結構為組合形式，有定位、鎖緊、開啟、密封裝 17 置。注射口位于模具最低點即車架前臉管附近，排出口在樹脂較難流到的車架后鉤處。抽真空設備同排出口相連接，在注射機注射樹脂的同時抽真空。這樣能增加樹脂傳遞壓力，排除模具及樹脂中的氣泡和水分，并為樹脂在模腔中打開通道，形成完整的通路，從而大大提高制品成功率，使得制品質量上升。 RTM工藝的技術關鍵是樹脂系統(tǒng)的選擇。為了提高產(chǎn)品的質量，需選用了韌性好、同碳纖維親合力強的改性環(huán)氧樹脂 J153。要將樹脂輸送至模腔內(nèi)并迫使樹脂迅速浸潤纖維，其粘度為 ～ ,以加熱壓注方式為好。 樹脂傳遞壓力是 RTM工藝中應該控制的主要參數(shù) ,此壓力用來克服流入模腔和浸透碳纖維時所遇到的阻力 .注射壓力必須滿足注射速度的要求 ,注射操作一般要求在樹脂膠凝的 1/4～ 1/2 時間內(nèi)完成 ,注射壓力為 ～ 。 樹脂完成傳遞的時間與系統(tǒng)壓力和溫度有關 ,時間短可提高生產(chǎn)效率 ,但如果樹脂流量太大 ,膠液就來不及浸透碳纖維 .因此 ,一般要求在傳遞過程中進入模具的樹脂液面上升速度≤ 25mm/min。通過模具上的觀察口 (排出口 )來監(jiān) 控樹脂傳遞過程。 主要設備選型 本項目擬引進國內(nèi)最新工藝技術，采用國內(nèi)同行最先進工藝設備。 設備類型主要有 ， 空壓設備、水磨設備、無心磨床設備、切割設備、纏帶設備、打花設備、卷管設備、固化爐設備、脫芯設備、光固 18 設備、噴漆設備、流化設備、噴砂設備、印刷設備、模具、烘房、冷庫等設備。 自動控制方案 概述 自動控制方案按照本工程特點和各專業(yè)的要求進行，編制范圍包括生產(chǎn)車間及集體宿舍，消防報警系統(tǒng)等。 控制方式 根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點和設備布置情況，本方案采用分散控制系統(tǒng)（ DCS）。 設計的檢測和控制系統(tǒng)將為生產(chǎn)設備的正常、穩(wěn)定、安全、可靠運行以及在異常情況下的緊急處理提供保障。 公用工程采用 PC 機監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)車間和公用設施所用的現(xiàn)場儀表以智能式儀表為主，耐壓防爆或本質安全型。 儀表電源 各生產(chǎn)車間及其相關輔助設施的儀表電源系統(tǒng)將根據(jù)各自的需求而設計。 儀表供電設有不間斷電源系統(tǒng)（ UPS）。以保證 DCS 和緊急停車系統(tǒng)（ ESD）的供電。 UPS供電裝置在外部交流電源發(fā)生故障時，能連接供電 30 分鐘。 19 第五章 原輔材料、燃料和動力供應 主要原輔材料需求量 本項目生產(chǎn)采用的主要原輔材料為 碳纖維布 ，年需求量為 60 萬噸。 主要原輔材料來源 本項目生產(chǎn)采用的主要原輔材料主要來源為安徽省、江蘇省及周邊地區(qū)。 據(jù)不完全統(tǒng)計， 安徽 省內(nèi)目前擬建和在建的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有 11家，合計生產(chǎn)能力為原絲 7100噸／年、碳纖維 1560 噸／年，其中在建企業(yè)為 4家，合計生產(chǎn)能力為原絲 1100 噸／年、碳纖維 470噸／年、原料充足。 供水 本項目主要用水主要為生活用水和生產(chǎn)用水，用水量為 15 噸 /天，其它用水量為 500 噸 /年，年總用水量為 5000 噸；全部采用自來水管網(wǎng)直接供水方式， 供水管網(wǎng)采取環(huán)狀和支狀相結合的方式布置，供水安全可靠。 供 電 本項目用電主要為生產(chǎn)用電和生活用電，用電量為 萬千瓦時/天，年用電量為 120 萬千瓦時； 用電由 合肥高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū) 內(nèi)主管線接入 ,電源來自華東電網(wǎng)，完全可滿足本項目需求。 20 第六章 建設條件及廠址初步方案 建設 條件 工程地質、地震烈度、水文地質概況 項目所在地位于 合肥高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū) ， 該 區(qū)域內(nèi)地形平坦，地貌屬平原區(qū)，建設條件優(yōu)良。地基承載力為 fk=18Kpa，抗震設防列度為 7度。 根據(jù)安徽省地層劃分，本地區(qū)層分 區(qū)屬揚子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)。由粘土、亞粘土、砂及礫石組成，厚 0232 米。項目區(qū)地質構造上屬揚子淮地臺區(qū)的下?lián)P子臺坳，工程的地質條件較好，有利于工程的建設。 該項目區(qū)地表水豐富。 當?shù)貧庀髼l件 項目所在區(qū)域屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū) 。 總的特點是季風明顯，四季分明，光照充足，雨量充沛，溫暖濕潤，霜期短、日照長，光照長，光照資源由南向弱遞減，但雨量年際變幅大，旱澇頻繁。全年平均氣溫 ℃ ℃ ,最熱月為 7 月和 8 月 ,一般最高氣溫在℃ ,最冷為 2月 ,最低氣溫 7℃左右 .無霜期年均 220天 ,梅雨顯著 ,年降雨量 ,降水多在 59 月 ,降水量最少的月份只有最多量 6 月份的 16%,降雪一般在 12 月底至 3 月初 ,年平均降雪日1012天 ,風向多為東北至東北偏南 ,隨季節(jié)變化 ,冬季風速較大 ,一般為 3 級 ,年平均蒸發(fā)量為 1469 mm,年平均日照 小時。氣候條件適宜項目工程建設。 21 給排水 合肥高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū) 建設有自來水廠，生產(chǎn)和生活用水由自來水廠供給。供水管網(wǎng)采取環(huán)狀和支狀相結合的方式布置，供水安全可靠。工業(yè)廢水和生活污水經(jīng)初步處理達排放標準后，經(jīng)污水主干管送至 污水